工作面伪斜式布置采煤法

掩护支架是由钢梁、撑木、钢丝绳、螺栓和夹板等连接而成的整体式结构支架。在其上再铺设1-2层金属网或荆笆帘子。支架钢梁可采用9-12号矿用工字钢或24kg/m的轨钢。钢梁的长度应比煤层厚度小0.2-0.4m，以便支架顺利下放。根据煤层厚度不同，钢梁排列密度亦有所不同。煤层厚度小于4m时，每米3根；大于4-5m时，每米5根。钢梁间用0.2-0.3m的撑木隔开，使支架在移动过程中，钢梁受力均衡、保持等距。

掩护支架的连接，可采用直径25-38m的废旧钢绳，每节长15-20m，以便拆卸和运输。组架时，钢绳搭接长度不少于2m，并用绳卡固紧。钢绳的数目视支架宽度而定：架宽3m以下时2-3根；架宽3m以上时4-5根。单梁平板型掩护支架是应用最广泛的一种架型。它结构简单，下放时容易控制、加工制作不难、支拆方便，是开采2.5-5.0m厚煤层比较理想的架型。对于急斜煤层来说，由于它产状变化很大，实践中各矿依照不同的地质条件，因地制宜地采用了不同结构形式的掩护支架。例如，开采煤层厚度大于5m的组合梁掩护支架；开采1.5-2.5m煤层的“Ⅱ”字型梁掩护支架等 。

伪斜柔性掩护支架采煤法的采煤工作，分为准备、正常采煤和收尾三步。

1.采前准备

掩护支架在区段回风巷组装，逐步下放直至形成伪斜工作面的过程叫采前准备。它包括扩巷、挖地沟、组装支架、巷道放顶和支架下放等项工作。扩巷是将区段回风平巷断面扩大至煤层全厚，以便掩护支架组装。由于支架初次下放时会产生内错，所以扩巷要从开切巷向外推移3-5m开始。这样可使架尾在下放过程中，始终保持有两个开切巷。当扩大巷道超过15m时，在巷道底板中部挖倒梯形地沟4-6m，以便进行支架安装与调架。地沟上宽1.2-1.4m，下宽0.8-1.0m，高1.0m左右。巷道断面的扩大与地沟的挖掘，将随支架的组装不断向前延展。

掩护支架组装时，在地沟两侧和中部适当位置放置钢丝绳，在其上每隔0.2-0.3m垂直顶底板放一根钢梁。在靠顶板一侧放置一根枕木，使钢梁有3°-5°的仰斜角，这样既方便支架的组装，又有利于支架的下放。钢梁间放上撑木后，便可用螺栓与夹板，将钢梁与钢丝绳连接组合成整体，并在其上铺设金属网或荆笆帘子，再用压条与铁丝将其固定在钢梁上。为保证支架组装质量，钢梁要与钢丝绳垂直放置、各节钢丝绳的接头位置要错开、松紧程度要相近、钢丝绳与金属网边至钢梁的端头均不得少于0.2-0.3m。

支架组装5-6m后，开始回撤区段回风平巷的支架，使巷道上部的护巷煤柱垮落到支架上。必要时采取爆破法崩落，使其堆积在掩护架上，作支架缓冲垫层并可增加支架下放的重量。在支架下放和移动的过程中，为防止支架沿伪倾斜方向往下滑移，要保持冒落巷道至拐点的长度不少于5m。

支架组装与回巷放顶超过15m时，支架便可开始初次下放，即从开切巷外侧支架尾端开始，沿地沟打眼放炮采煤，使掩护架由水平位置逐步下放与调斜，直至架尾落到超前辅助平巷上，形成25°-30°的伪斜工作面。至此，完成了回采的准备工作。

2.正常采煤

掩护架下的正常采煤包括：采煤工作面打眼放炮、落煤、向上接长溜槽出煤、下放与调整支架、区段回风平巷支架延伸与超前辅助平巷支架缩短等项工序。由于上述工序在空间上不同位，故可以平行作业。

地沟是伪斜工作面的采煤工作空间，落煤等作业均在地沟内进行。落煤采用打眼放炮，爆破参数视煤层倾角与煤质软硬程度而定，煤层厚度小于2m时，采用单排眼、煤层厚度大于2m，而煤质又较硬时，采用双排眼。炮眼一般只布置地沟眼，两帮煤台靠支架及其上部垮落岩石重量压碎后片落。地沟眼的间距0.5-0.6m，炮眼深度1.2-1.6m，炮眼与工作面的夹角一般为60°。炮眼装药量不宜过多，以免崩坏两帮煤台，造成支架歪斜或悬空甚至造成窜矸事故。

采煤工作面爆破，分全工作面一次爆破和分段爆破两种方式。全工作面一次爆破是打眼装药后一次起爆，这种爆破方式的优点是：全工作面支架能同步下移到新的位置，支架不会因受拉而变形。但工作面打眼与出煤不能平行作业，工时利用差，影响工作面产量的提高。工作面分段爆破与上相反，能充分利用工作空间与工时，打眼与出煤可以平行作业。但支架下放时上下不同步，支架受力不均容易损坏。

工作面放炮后，出煤工作由下向上进行，边出煤边向上接长溜槽。煤装入溜槽后，自溜到区段运输平巷外运，所以，第一节溜槽要特别架设牢固。随着工作面煤炭运出，支架在自重和垮落岩石的推动下移动。为了控制支架一次的下放高度，必须边出煤边调整支架。做法是打两行点柱支撑支架，使整个工作面支架保持平直，并与煤层顶底板法线成3°-5°的仰角。点柱一般采用圆木或钢管，并用铁丝拴在支架上，以免出煤时倾倒、滑落伤人。

掩护支架工作面应保持三班出煤的作业方式。这样工作面产量高，支架下放速度快、受力好，有利工作面管理。为此，应按工作面长度、煤层厚度等确定爆破参数，配备劳动力，合理组织生产。

随着工作面向前推进，掩护架的上端架头不断缩短。为此，要在区段回风巷不断加长掩护架，其操作过程与采前准备时的支架组装完全相同。另外，在支架下端的架尾落平段不断增长，所以要在区段超前辅助平巷内不断地回收支架。

支架回收前先扩大巷道断面，使钢梁两端暴露出来，并用点柱支撑住钢梁；然后卸掉螺栓，并将钢绳拉至区段运输平巷；最后拆除点柱与回收钢梁，运至区段运输平巷准备复用。

3.收尾工作

采煤工作面推进到停采线前，要掘进收作巷并贯通区段运输平巷与回风平巷。当掩护架架头超过靠工作面一侧的收作巷时，停止向前延伸。开始利用收作巷回收工作面前下方的三角煤，逐步使工作面的倾角减小、长度缩短（不超过靠上山一侧的收作巷），并拆除上端多出的钢梁。最后使掩护架平放于超前辅助平巷。利用前述的回架方法，回收全部钢梁等材料，以便继续复用 。

伪斜柔性掩护支架采煤法，是在轻型水平式掩护支架采煤法基础上，经过不断改进与创新发展起来的一种新型掩护支架采煤法。其实质就是沿伪斜工作面架设一种特殊的掩护架，将采煤工作空间与采空区分隔开，作业人员在支架保护下进行回采工作。掩护支架在自重和垮落岩石的推动下，随工作面推进而同步移动。

这种采煤法的采煤工作面沿伪倾斜布置、沿走向推进，具有走向长壁采煤法的特点，并从根本上解决了开采急斜煤层回采巷道掘进率高、顶板管理困难的问题，还使各项技术经济指标得到了改善。因此它是我国开采急斜煤层比较正规的一种采煤法 。

伪斜柔性掩护支架采煤法，是在阶段内沿走向划分采区，各采区可采用单翼或双翼布置，但一般为双翼布置。采区内每翼的走向长200-300m，后退式开采。

由采区运输石门进入煤层后，沿煤层布置一组上山与回风石门贯通。采区沿倾斜划分成若干区段，按采区内地质与生产条件以及开采技术水平的不同，区段高度可取20-50m。在区段的上部布置区段回风平巷，下部布置区段运输平巷。两条巷道掘到采区边界后便可掘开切巷，安装掩护支架进行回采。

在区段运输平巷上方3-5m处掘辅助平巷，每隔5m用联络眼和区段运输平巷连通。辅助平巷要超前工作面15m，保持有2-3个联络眼，以便溜煤、行人和通风。

为解决支架初次下放和结束下放时，架头或架尾和溜煤、通风、行人的安全等问题，在采区边界要布置开切巷、停采线要布置收作巷，并要求开切巷和收作巷呈双巷布置，两巷相距5-8m，沿倾斜5-15m用联络巷连通。

工作面采出的煤自溜到超前辅助平巷，经联络眼下放到区段运输平巷，由刮板输送机运至采区溜煤上山，再下放到采区煤仓后装车外运。新鲜风流由运输石门进入采区，沿通风行人上山上行到区段运输平巷，经联络眼和超前辅助平巷进入采煤工作面；乏风经区段回风平巷与回风上山，由回风石门排出采区。

伪斜柔性掩护支架采煤法，是开采急斜煤层的一种较正规采煤法，具有巷道系统简单、掘进率较低；顶板管理工序少，劳动强度低，工效高；作业人员在掩护架下工作比较安全，顶板事故大为减少；工作面较长，可组织三班出煤，故工作面产量比较高；支护材料等消耗少，吨煤成本低等优点。但煤层赋存要稳定，煤层的厚度与倾角变化不能太大，使用范围受到一定的限制；当煤层变厚时要丢煤，降低采出率；煤层变薄时支架下放困难，必须卧底或挑顶，影响采煤进度；当煤层含夹石层时，不能排矸而影响煤炭质量。这种采煤法只适用于赋存稳定、倾角在60°以上、厚度在2.5-5m以上的煤层及采区内地质构造与煤层结构简单的矿井 。

伪斜分段走向排柱采煤法，是采煤工作面沿伪斜方向布置，伪斜角30°-35°，沿煤层走向推进。为防止矸石窜入采煤工作面冲倒支柱或砸伤人，沿伪斜每隔4-5m布置一组长4m的走向排柱，使采空区形成分段排柱与矸石充填区支撑顶板。排柱既起切顶作用又起挡矸作用。

1.采区巷道布置与生产系统

这种采煤法的采区巷道布置与急斜其他采煤法相同。一般也是沿煤层布置一组3-4条倾斜上山。根据采区走向长度可布置单翼或双翼采区。采区内可分2-3个区段，工作面长可达80-100m。

伪斜工作面采出的煤，沿工作面自溜运输，经超前辅助平巷、联络巷溜至区段平巷的输送机上，然后由区段运输平巷运至采区溜煤上山装入采区煤仓，最后在采区石门装入矿车运出采区。

采区工作面新鲜风流由采区石门进入采区，经采区通风、行人上山、区段运输平巷、超前辅助巷进入采煤工作面；乏风由采煤工作面上出口经区段回风平巷、采区回风石门，排至回风大巷。

2.采煤工艺

采煤工作面一般采用爆破落煤。爆破参数取决于煤层厚度、煤质软硬程度与顶底板岩性，可以布置单排或双排眼，深度1-1.2m，炮眼间距约为1m。采取由下向上分段起爆方式。

采煤工作面采用木支柱或单体金属支柱支护。顶底板岩层稳定时采用带帽点柱；顶底板松软时采用悬臂梁支护。支架的排距与柱距0.8-1.0m。架设支柱时要采取防滑措施，以防倾斜或滑落。棚梁上要加背板与笆片或荆条接顶，防止空顶漏矸。

采空区处理采用全部垮落法。回柱顺序是：先回三角区内的支柱，再回分段排柱。分段排柱的回收沿工作面由下向上依次进行。在回柱的同时要沿走向加长分段排柱，以形成新的排柱与充填区。三角区内沿切顶线支柱适当加密，提高切顶线支撑强度，以利切顶。

3.优缺点及适用条件

伪斜分段排柱采煤法，将采煤工作面布置成俯伪斜直线。上段超前采煤工作面下方的煤体，不仅改善了采煤作业条件，而且相应地提高了顶底板的稳定性，避免出现大范围的顶底板滑动与支柱失稳；采用分段走向排柱后，在采空区形成矸石充填区支撑顶板，使基本顶来压距离滞后、强度降低，从而可以改善顶底板的管理；走向排柱可以起控顶作用，使采煤工作面的控顶距减小，为安全生产创造了条件。据四川省广旺矿务局所属煤矿生产实践经验，采用这种方法，可以提高劳动工效、降低材料消耗、改善采煤工作面的经济指标。

伪斜分段走向排柱采煤法存在的主要问题是：初采和末采时要采三角煤区，工作面长度变化很大，产量也不太稳定；采煤工作面架设与回撤分段走向排柱的工作量比较大；采高越大支护越困难。伪斜分段走向排柱采煤法只适用于厚度小于2m，倾角45°-60°的不稳定煤层；煤层顶板中等稳定，垮落后能充填满采空区的矿井 。2100433B

伪斜柔性掩护支架采煤法的采区巷道布置与其它大倾角煤层采煤方法类似。采区巷道可单翼布置，一般采用双翼布置，采区一翼走向长度一般200-300m，可达400-500m或更长；阶段垂高一般100m左右到120m。采区内沿倾斜划分为若干个区段，区段垂高一般18-40m，地质条件简单时，可加大到40-60m。从阶段运输大巷掘采区运输石门，从阶段回风大巷掘采区回风石门，两石门均进入煤层。在采区石门两侧开掘一套上山眼。这套上山眼至少3条，即溜煤眼、运料眼、行人眼，是否开掘溜矸眼和流水眼，根据需要确定。上山眼间距10m左右。

为施工方便，沿倾斜每隔15-20m掘一联络巷贯通各上山眼。由采区上山沿煤层走向掘区段回风平巷和区段运输平巷，到采区边界后由下向上掘开切眼将两平巷连通。在区段运输平巷上部根据需要可留2-5m煤柱，超前回采掘溜煤小眼，一般超前工作面保持3个留煤小眼。溜煤小眼间距一般5m。为了提高采区回采率，可不留区段煤柱，下区段的回风平巷采用沿空掘巷或沿空留巷。此外，收作前，还要在停采线附近开掘收作眼。

回采工作面沿煤层伪斜布置，沿走向后退式回采。正常回采期间的通风、运煤系统；其间要不断地在区段回风平巷中接长掩护支架，在工作面下部回收支架 。

当工作面推进到接近停采线以前，应及时掘好两条收尾上山眼，两眼相距8-10m，沿倾斜每隔5m用联络巷将两上山眼连通。架头安装超过内侧（即靠近工作面一侧）的收作眼0.8-1m不再接长。工作面继续按原角度（25°-30°）推进，利用收作眼，逐步减少工作面长度，并拆除上端多出的一段支架。当工作面长度缩短到15-20m时，按扇形下放到水平位置。掩护支架在扇形下放时，为了减少攉煤距离，可预先加高溜煤眼。在掩护支架下放过程中，为了防止架头窜矸和护架在斜面上下滑，架头必须保持2-3m的水平段，并要求工作面伪倾角不超过30°。最后将放平的掩护支架依次拆除回收，整个工作面的回采全部结束 。2100433B

正常回采时工作面倾角25°-30°，沿煤层伪斜布置，沿走向推进。正常回采期间主要有三项工作同时进行：在区段回风平巷内不断接长掩护支架，在工作面下端不断拆除掩护支架，在工作面掩护支架下采煤。掩护支架工作面一般采用爆破落煤，所以掩护支架工作面采煤包括打眼、装药、放炮、铺溜槽出煤和调整掩护支架等工作。

工作面炮眼布置根据护架宽度和煤的软硬程度确定。一般，护架宽度不超过2m，在地沟中布置单排眼；护架宽度2-3m时，在地沟中布置双排眼。地沟眼眼深1.2-1.6m，眼距0.5-0.6m，仰角7°左右，双排眼排距0.4-0.5m。当护架宽度大于3m，顶底板侧煤又较硬时可加打刷帮眼，刷帮眼的水平位置是护架下落的终止位置，炮眼深度以不超出护架两端为限。只打地沟眼时，爆破后两帮的煤台主要由支架及其上方的矸石压垮片落。装药量不宜过大，以防崩坏架子和两帮煤台，造成架子下落失常、局部窜矸等事故。

工作面放炮落煤后，从下向上逐段铺设溜槽、人工装煤，煤沿溜槽下滑运出工作面。同时，护架在其自重和上方煤矸作用下逐渐下移，这时为保证护架正常下移，应安排专人调架：及时处理地沟两帮未崩掉的煤，对崩落过多造成护架悬空的地方打点柱支撑，使护架沿工作面倾角均匀一致，并使护架钢梁相对煤层顶底板法线有3°-5°的仰角。放炮可分工作面全长一次爆破和工作面由下而上分段爆破两种。工作面分段爆破，下段爆破后，工作面下段出煤，同时上段可以打眼，工作面可以不停止出煤。这样工作面出煤均匀，有利于采区均衡运输；工作面工时利用率高，可以加快循环，提高单产。但是工作面由下向上分段爆破，在出煤调架中，护架沿工作面方向易出现较大的台阶波折，护架受拉力较大，易变形损坏。工作面全长一次爆破虽然也是由下向上分段出煤，但不易出现明显的台阶波折，所以护架受拉力相对较小，不易变形损坏。但工作面全长一次爆破，打眼出煤不能平行作业，工时利用率低，不利于提高工作面单产，有时造成碎煤堵塞工作面。整个工作面出煤调架完毕，最后拆除溜槽，本采煤循环即告结束，可开始下一采煤循环。一般来讲，每循环工作面沿煤层走向推进0.8-0.9m。一般三班出煤，每班一循环，一日三循环。

正常回采期间要在工作面下部进行掩护支架的拆除回收工作。掩护支架初次下放完成后，随着伪斜工作面沿走向不断推进，工作面下端掩护支架放平段不断增长。当该放平段的长度超过3个溜煤眼时，即可开始拆除尾部多余的支架。从放平段的尾部开始，对地沟向两帮扩巷，到钢梁两端露出为止；应及时在钢梁下打点柱支撑悬露出的支架，形成一个水平分层形式的回收工作面，该面高度应不小于1.2m。回收工作从最后一根钢梁开始，卸掉螺栓、夹板，钢丝绳从小眼拉到运输平巷，撤掉点柱回收钢梁。梁后方悬露的假顶应及时架设临时点柱支护，以策安全，当达到一定控顶距时回柱放顶。回收的钢梁经小眼下放到区段运输平巷。在拆除支架过程中，支架回收段从下拐点到最后一根钢梁处至少要保持3个溜煤小眼与区段运输平巷相通，其中靠近工作面的小眼溜煤，中间的用于行人，最后靠采空区者用以运出回收的支架材料；但最多不得超过5个小眼，以免压力过大给回收工作造成困难。回收的钢梁和钢丝绳经采区运料眼运回区段回风平巷的支架安装地点复用 。